资源简介

第二章
空气、物质的构成
第一节
空气的成分
知识点（一）空气的成分
1、空气中氧气含量的测定
（1）空气中氧气含量的测定实验
实验目的
测定空气中氧气的含量
实验原理
利用过量的红磷燃烧耗尽集气瓶内氧气，使瓶内气体减少，压强降低。打开弹簧夹后，在大气压的作用下烧杯里的水倒流入集气瓶中。进入集气瓶中水的体积就是集气瓶内被消耗的氧气的体积。反应的文字表达式（右侧）；
（P）
(O2）
（P2O5）
实验装置
药品：红磷、水；
仪器：燃烧匙、集气瓶、弹簧夹、导管、烧杯
实验装置如图：
实验步骤
①连接仪器，检查装置的气密性
②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间划分为5等份；
③用弹簧夹夹紧橡皮管；
④点燃红磷后，迅速插入集气瓶中，塞好胶塞，观察瓶内现象；
⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察现象
检查装置气密性的方法（气体热胀冷缩）：先把导气管的一端浸入烧杯或水槽的水中，用手紧握集气瓶或用手掌紧贴集气瓶的外壁，若导管口有气泡冒出，把手移开，冷却后，导管内有一段水柱流入，则表明装置气密性良好。
实验现象
红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；冷去至室温后，打开弹管夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，集气瓶中的水面上升，约占集气瓶内原有空气总体积的1/5。
实验分析
红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，溶于水几乎不占体积，燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小；冷却后，打开弹簧夹，在外界大气压的作用下，烧杯中的水会进入集气瓶占据消耗氧气的体积。
实验结论
氧气约占空气总体积的1/5。
（2）归纳总结
①对实验结果的误差分析
因素
影响
测定结果
装置漏气
装置气密性不好，导致冷却至室温后，外界空气会进入一部分
偏小
红磷量不足
装置内的氧气不能被完全消耗
偏小
未待装置冷却至室温就打开弹簧夹
集气瓶中气体还处于受热膨胀状态，压强变大，进入集气瓶中的水的体积偏小
偏小
点燃后的红磷插入集气瓶速度太慢或未立即塞上胶塞
集气瓶中部分气体受热逸出，冷却至室温后，进入集气瓶中的水的体积偏大
偏大
弹簧夹未夹紧橡皮管
会使部分空气受热膨胀沿导管逸出，冷却至室温后，进入瓶内的水的体积偏大
偏大
②集气瓶内加少量水，一是为了吸收红磷燃烧生成的白色固体——五氧化二磷；二是为了吸收热量，有助于装置冷却；三是为了防止热的燃烧物溅落，炸裂集气瓶。
③做空气中氧气含量的测定实验时，不能选用蜡烛替代红磷，因为蜡烛与氧气反应会生成二氧化碳气体，弥补所消耗的氧气的体积。同时碳、硫等与氧气反应生成气体的均不可以替代红磷。
2、空气的组成
空气成分
占空气总体积的比例/%
氮气
78％
氧气
21％
稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙等）
0.94％
二氧化碳
0.03％
其他（水蒸气和杂质）
0.03％
①空气的主要成分是氮气和氧气。
②空气中各成分的含量指的是体积分数而不是质量分数；
③空气中各成分的含量一般来说是固定的，但不是一成不变的。
3、知识视窗
（1）18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别制得了氧气。
（2）1774年，法国化学家拉瓦锡第一次用实验证明了空气中有氧气和氮气；
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
（3）19世纪末，英国物理学家瑞利和拉姆齐合作发现了稀有气体氩。
知识点（二）氮气和稀有气体的用途
气体
性质
氮气
物理性质
通常状况下为无色、无味的气体；密度比空气的略小；熔点为-209.9
℃，沸点为-195.8
℃，难溶于水
液氮制冷
化学性质
低温、常温条件下化学性质稳定
充氮包装，保存食品；
高温、高能量条件下可参与化学反应
充氮灯泡制取氮肥；合成染料；制造炸药
稀有气体【氦（He）氖（Ne）氩（Ar）氮（Kr）氙（Xe）等气体的总称】
物理性质
无色、无味的气体，难溶于水
通电时会发出各种颜色的光
用于霓虹灯和激光技术
氦气密度比空气的小
用于填充探空气球
化学性质
一般不跟其他物质反应
用于焊接保护气
注意：稀有气体用作电光源是利用稀有气体的物理性质；灯泡中充入稀有气体可使灯泡经久耐用是利用稀有气体的化学性质。
知识点（三）纯净物和混合物
1、混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。组成混合物的各种成分保持着自己单独存在时的化学性质。如：空气、海水、矿泉水等；
2、纯净物：指由一种单质或一种化合物组成的物质。可以用专门的化学符号来表示，有固定的物理性质和化学性质的物质。如氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、冰水混合物（H2O）；
知识点（四）我们的呼吸作用
1、实验探究：我们的呼吸作用
提示信息：
（1）呼吸作用要消耗氧气，并生成二氧化碳。
（2）木条燃烧要有氧气参与，氧气含量愈多，燃烧愈旺。
（3）二氧化碳与澄清的石灰水作用，使澄清石灰水变浑浊。当参与作用的二氧化碳含量较多时，浑浊现象出现得较快，且较明显。
实验与事实
实验步骤
实验现象
取两个等大的空集气瓶，用玻璃片把瓶口盖好，作为空气样品。
收集到的空气和呼出气体都是无色的
用排水法收集两瓶人体呼出的气体：①用集气瓶盛满水，用玻璃片盖好。②把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在水槽内。③将软管插入集气瓶口，向集气瓶缓缓吹气，直到集气瓶内充满呼出的气体。④在水下用玻璃片将集气瓶口盖好，然后取出集气瓶，放在实验桌上。
将燃着的木条分别插入一瓶空气样品和一瓶呼出的气体样品中，观察现象并记录
空气中木条正常燃烧；呼出的气体中木条很快熄灭；
向一瓶空气样品和一瓶呼出的气体样品中，分别滴入相同滴数的澄清石灰水，并振荡，观察现象。
盛有空气的集气瓶中无明显变化；盛有呼出气体的集气瓶中澄清石灰水变浑浊
将一个干冷玻璃片放在空气中，对着另一个干冷玻璃片呼气?
呼气的干冷玻璃片上产生水雾；放在空气中的干冷玻璃片无明显变化?
（4）解释与结论
①空气中氧气含量大于呼出的气体中氧气含量。
②空气中二氧化碳的含量小于呼出的气体中二氧化碳含量。
③空气中水蒸气含量小于呼出的气体中水蒸气含量。
知识点（五）空气的污染及保护
1、空气污染
（1）空气中的主要污染物：
①可吸入颗粒物；
②有害气体：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物等；
注意：二氧化碳不属于污染空气的有害气体。
（2）空气污染的主要来源：
①工厂废气：含多种有害气体
②汽车尾气：含一氧化碳、二氧化氮等
③煤、石油、天然气的燃烧：产生烟尘、二氧化氮、二氧化硫等
（3）空气污染的主要危害：
①严重损害人体的健康；
②影响作物的生长；
③损坏地面设施，破坏文物古迹；
④导致地球生态平衡失调；
（4）三大环境问题
类型
原因
危害
全球气候变暖
二氧化碳、甲烷等温室气体的过度排放，导致温室效应加剧
土地沙漠化，冰川融化，海平面上升等
臭氧空洞
氟利昂及氮氧化合物的排放
紫外线穿透大气层，危害人体健康等
酸雨
二氧化硫和氮氧化合物的大量排放
建筑物被腐蚀，土壤酸化等
2、空气质量日报
（1）空气质量日报的主要内容：
①首要污染物；②空气污染指数；③空气质量指数级别。
（2）列入空气质量监测标准的项目
颗粒物、细颗粒物（指空气中直径≤2.5
μm
的细微颗粒物）、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳和臭氧。
（3）根据监测结果确定污染指数
空气质量指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
＞300
空气质量指数级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
空气质量指数类别
优
良
轻微污染
中度污染
重度污染
严重污染
绿色
黄色
橙色
红色
紫色
褐红色
空气质量指数级别划分为Ⅵ级，级别越高，空气质量越差。
3、防止空气污染的措施
（1）工厂的废气，必须经过除尘、除污处理，达到国家规定的排放标准；
（2）实行煤炭综合利用，减少直接以煤为燃料，改用气体燃料；?
大力改善周围环境等；
（3）倡导"低碳经济"，大力发展水电、核电，改变能源结构
（4）使用无铅汽油染的措施；
（5）植树造林，增加绿化面积；
第二节
构成物质的微粒（Ⅰ）－－分子
知识点（一）分子
1、了解在物理变化和化学变化中分子发生的不同改变
实验
把香水洒在小手巾上，抖开手巾，绕教室一周
在玻璃管两端的胶塞内，分别放置蘸有浓盐酸和浓氨水的小团棉花
现象
闻到香味
玻璃管内产生大量的白烟
解释
许多物质由叫做分子的微粒构成，香水中的分子通过运动扩散到空气中，我们就能闻到香味了。
从盐酸中挥发出来的氯化氢分子和从氨水中挥发出来的氨分子在试管中相遇，并发生化学反应，生成氯化铵小颗粒，形成白烟。氯化铵的生成过程
有无新物质生成
无新物质生成
有新物质生成
发生的变化
物理变化
化学变化
分子本身有无改变
没有改变
发生改变
结论
由分子构成的物质，在物理变化中，分子本身不发生改变，仍然保持该物质的化学性质；在化学变化中，分子本身发生改变，生成化学性质跟原物质不同的新物质的分子
2、对分子的认识
（1）分子是构成物质的一种微粒，不同的分子会构成各不相同的物质。如水是由水分子构成的，氧气是由氧分子构成的。
（2）用分子的观点区分纯净物与混合物
由同种分子构成的物质属于纯净物，如氧气中只含氧分子；
由不同种分子构成的物质属于混合物，如空气中含有氧分子、氮分子等。
（3）分子是保持物质化学性质的一种微粒。
①“保持”是指构成物质的每一个分子与该物质的化学性质完全相同，构成物质的分子相同，物质的化学性质相同，如氧气、液氧都能供给呼吸。
②分子只保持物质的化学性质，不保持物质的物理性质。物理性质是大量分子的聚集体所表现出的属性，单个分子无法体现，如物质的状态、密度等。
知识点（二）分子的特性
1、了解分子的特性
实验
往无色的氨水中滴入两滴无色酚酞试液，振荡。
A、B两个小烧杯，A杯装蒸馏水，并滴数滴酚酞，B杯装浓氨水，用一个大烧杯罩住A、B两个小烧杯一段时间。观察现象。
用两支医用注射器，一支吸空气，一支吸水，两者等体积，用手指顶住针筒末端注射孔，将栓塞慢慢推压。
现象
溶液由无色变为红色
A烧杯中液体颜色由无色变为红色，B烧杯中无变化。
两支注射器的栓塞都能推压，但装有空气的注射器的栓塞比较容易推压。
结论
酚酞溶液遇碱性溶液（如氨水）显红色，酚酞溶液可作指示剂使用
分子在不停地运动着
分子之间有间隔；气体分子之间的间隔较大；液体分子之间的间隔较小
2、分子的特性
（1）分子的质量和体积都很小
（2）分子总是不断地运动着（温度越高，分子运动的速率越快）
（3）分子之间有间隔（一般来说，气体分子间间隔>液体分子间间隔>固体分子间间隔）
第三节
构成物质的微粒（Ⅱ）－－原子、离子
知识点（一）原子
1、原子的概念
（1）通过氧化汞分解过程分析原子和分子的关系
实验
将红色粉末氧化汞装在试管里加强热；
（HgO）
（Hg）
（O2）
现象
红色粉末逐渐变化，试管内壁上出现银光闪闪的液体，并能收集到能使带火星木条复燃的气体。
微观解释
结论
结论
①氧化汞分子是由氧原子和汞原子构成的，图中共有两个氧化汞分子；
②在化学反应中氧化汞分子分裂成单个的汞原子和氧原子，图中共有两个汞原子和两个氧原子；
③由很多的汞原子直接构成了汞；
④两个氧原子结合成一个氧分子，很多氧分子构成了氧气
由以上过程可知化学变化的实质：在化学变化中，分子本身发生变化，而原子本身没有发生根本变化，只是重新组合成新分子，构成新物质。即化学变化的实质是原子的重新组合。
（2）认识原子
①原子是构成物质的－种微粒。原子构成分子，原子也可直接构成物质。金属单质、稀有气体都是由原子直接构成的。
②原子的概念：原子是化学变化中的最小微粒，“最小”是指化学变化中分子可以分裂为原子，原子不能再分，而是原子的重新组合。
（3）由原子直接构成的物质分为三类：
①金属，如：铜、镁、汞等
②多数固态非金属，如：如金刚石、石墨等；
③稀有气体，如：氦气、氖气、氩气等
2、原子的性质：
（1）原子也在不断地运动。
（2）原子的体积和质量都非常小；观察原子：STM（扫描隧道显微镜）。
（3）原子之间有间隔。
科学视窗：20世纪前半叶，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为物质是由原子构成的，这些原子是微小的、不可分割的实心球体，同种原子的性质和质量相同。
意大利科学家阿伏伽德罗提出分子的概念，提出分子和原子的区别。
知识点（二）原子的结构
1、原子结构的探索
科学家汤姆逊发现原子中都含有带负电荷的电子。科学家卢瑟福发现原子中有带正电荷的原子核，提出原子核中有质子和中子微粒，揭开了原子内部的奥秘。
2、原子的结构
（1）原子由原子核和核外运动的电子所构成。
（2）原子核由一定数目的质子和中子所构成。
（3）每个质子带一个单位正电荷，每个电子带一个单位负电荷，中子不带电。
（4）核电荷数∶原子核所带的正电荷数。
（5）原子很小，原子核更小。如果把一个原子"放大"到北京"鸟巢"体育场那么大，而原子核相应"放大"后，也只不过像是运动场中心的一只蚂蚁。那些比原子核还要小得多的电子，就在原子核外相对广阔的空间内作高速运动。
（6）原子核虽然很小，但整个原子的质量几乎都集中在核上，这是因为每个质子和每个中子的质量，都大约等于1个氢原子的质量，而电子的质量仅仅约等于质子质量的
1/1
836。
3、构成原子的各粒子间的关系
原子
原子核
核外电子数（每个电子带1个单位负电荷）
质子数
（每个质子带1个单位正电荷）
中子数（中子不带电）
氢
1
0
1
氦
2
2
2
锂
3
4
3
碳
6
6
6
氮
7
7
7
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
铁
26
30
26
由上表可知∶
（1）在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数；
（2）在原子中，质子数不一定等于中子数；
（3）不是所有的原子都有中子，例如氢原子不含有中子；
（4）在原子中，质子数=核外电子数，且所带电量相等，电性相反，所以整个原子不显电性；
（5）决定原子种类的是质子数，即不同的原子，其核内质子数不同。
4、用原子结构示意图表示原子结构
（1）原子结构示意图各部分的意义
（2）核外电子排布的规律（
仅限前三层）
①排满第一层再排第二层，排满第二层再排第三层。
②原子核外第一层最多排
2个电子，第二层最多排8
个电子。
③最外层最多不超过8个电子。
④最外层达到8
个电子是稳定状态，也称稳定结构（只有一层电子时，排满2个电子即稳定结构）。
（3）原子结构与性质的关系
原子种类
最外层电子数
结构的稳定性
得失电子趋势
化学性质
举例
金属原子
一般少于4个
不稳定
易失去电子
不稳定
非金属原子
一般不少于4个
不稳定
易得到电子
不稳定
稀有气体原子
8（氦为2）
相对稳定
相对稳定，不易得失电子
稳定
原子的化学性质主要取决于原子的最外层电子数；原子的最外层子数处于相对稳定结构的，该原子的化学性质相对稳定；原子的最外层电子数不是相对稳定结构的，趋于达到相对稳定的结构。
知识点（三）相对原子质量
（1）定义：一种碳原子（C-12，其原子核中有6个质子和6个中子）质量的
1/12为标准，把其他原子的质量跟这个标准相比较所得到的比值，叫做这种原子的相对原子质量（符号为
Ar）。
（2）计算方式
（3）相对原子质量是一个比值，它的单位为"1"，一般不写出。
（4）相对原子质量≈质子数+中子数（四舍五入）；
知识点（四）离子
1、离子的概念
原子得到或失去核外电子从而带上电荷以后的粒子叫离子。带正电荷的叫阳离子，如
Na+、Mg2+，带负电荷的叫阴离子，如
Cl-、O2-。
2、离子形成的实验探究
实验步骤：把装满氯气的集气瓶倒扣于加热至熔化的金属钠上，观察现象。
【实验现象】钠在氯气中剧烈燃烧，生成白烟。
【实验结论】生成的白烟是一种白色的固体小颗粒，它的化学名称叫氯化钠（NaCl），是我们日常生活中用到的食盐的主要成分。
【实验解释】当点燃的钠与氯气相遇时，氯气的分子（Cl）分开成单个的氯原子（Cl），与钠原子（Na）发生了下述变化：钠原子失去1个电子，变成带1个单位正电荷的钠离子（阳离子
Na+），氯原子则得到1个电子，变成带1个单位负电荷的氯离子（阴离子
Cl-），并由阴、阳离子相互作用结合成氯化钠（
NaCl）。
氯化钠是由数目极多的钠离子与氯离子相互结合而构成的物质。由此可见，离子也是构成物质的一种微粒。由离子构成的物质，阴、阳离子是保持其化学性质的最小粒子。
3、离子的表示方法及离子符号的意义
（1）离子的表示方法
在元素符号的右上角标明离子所带的电荷，数值在前，正负号在后。当离子带1
个单位的正电荷或1个单位的负电荷时，"1"省略不写。如Na+，Mg2+，Cl-等；
（2）分类
正离子：带正电荷的原子（或原子团），如H+、Na+、Fe3+、Fe2+、NH+等。
阴离子：带负电荷的原子（或原子团），如O2-、Cl-、S2-、OH-、等。
（3）离子符号的意义
①离子符号的意义：表示一种离子；表示一个离子所带的电荷数。
离子符号周围数字的意义
（4）离子的形成
（5）原子团
①原子团是由两种或两种以上的原子按照一定的个数比组成的原子集团，它们就像一个原子一样，常作为一个集体参加反应。
②带电的原子团称为根。如硫酸根、铵根、碳酸根、氩氧根、硝酸根。
知识点（五）构成物质的微粒及其相互关系
第四节
辨别物质的元素组成
知识点（一）辨别物质的元素的组成
1、元素的概念
元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。例如，核电荷数为1的原子总称为氢元素，核电荷数为8
的原子总称为氧元素。
（1）不同种元素的本质区别是核电荷数（即质子数）不同。
（2）同种元素的质子数相同，核外电子数不一定相同，如Fe、Fe3+、Fe2+是铁元素。
（3）同种元素的原子可以含有不同的中子数，如氢元素有三种不同中子数的氢原子：氘（不含中子）、氘（含1个中子）、氚（含2个中子）。
（4）元素是宏观概念，只讲种类，没有个数的意义。
（5）质子数相同的两种微粒不一定是同种元素，如1个水原子中都含有10个质子。
（6）世界上的物质都是由元素结合而成的。物质的总数多达几千万，而且还在逐年增加，但形成它们的元素却只有
100
余种。
3、元素与原子的区别与联系
元素
原子
概念
元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称；
原子是化学变化中的最小微粒
本质
同一类原子的总称
原子是化学变化中的最小微粒
区别
宏观概念，只讲种类，不讲个数
微观概念，既讲种类，又讲个数
适用范围
描述物质的宏观组成，如水是由氢、氧两种元素组成的；
描述物质的微观构成，如一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成的；
联系
元素是一类原子的总称，原子和元素是个体和总体的关系；元素是从宏观上指述物质的组成，分子、原子是从微观上描述物质的构成。
4、元素的分布
（1）地壳中按质量分数计算居于前四位的元素依次为氧、硅、铝、铁、钙。
（2）生物细胞中含量居前四位的元素（质量分数）依次为氧、碳、氢、氮。
（3）空气中含量居前两位的元素依次为氮、氧。
（4）海水中含量最多的元素是氧元素，其次是氢元素。
知识点（二）元素的名称与符号
1、元素的分类
（1）金属元素：元素名称中带有“钅”旁；如银、铜、铁、钠；
（2）非金属元素（包括稀有元素）
①气态非金属：元素名称中带有“气”字头；如氢
氧
氮；
②液态非金属：元素名称中带有“氵”旁；如溴
③固态非金属：元素名称中带有“石”旁；如硫、碳等；
2、元素符号
（1）概念：国际上采用统一的符号来表示各种元素，这就是元素符号。
（2）表示：
元素符号采用该元素拉丁文名称的第一个大写字母来表示，如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就再加一个小写字母来表示。
（3）书写
①由一个字母表示的元素符号要大写，如
H、N、K、S
等。
②由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写，如
Na、Mg、Ca、Zn、Cu等。
（4）元素符号的意义
①微观上，元素符号表示该元素的一个原子。
②宏观上，元素符号表示一种元素。
③由原子构成的物质，其元素符号还能表示该种物质，如C、S、Cu、Fe、He等。
注意：当元素符号前面加上数字时，就只有微观意义，表示该元素原子的个数。如"2H"表示
2
个氢原子，"5O"表示5个氧原子。
知识点（二）元素周期表
1、认识元素周期表（氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖、钠镁铝硅磷，硫氯氩钾钙）
（1）元素周期表：根据元素的原子结构和性质，将已知的一百多种元素按原子序数从小到大科学有序地排列起来所得的表，叫做元素周期表。
（2）原子序数：将原子按核电荷数由小到大的顺序排列的序号，称为原子序数。
（3）元素周期表上对金属元素、非金属元素（包括稀有气体元素）用不同的颜色进行了分区。
元素周期表的浅色区（左侧）为金属元素，该类元素原子的最外层电子数一般小于4，在化学反应中容易失去电子变成稳定结构。
元素周期表的深色区（右侧）为非金属元素，该类元素原子的最外层电子数（氢元素除外）一般大于4，在化学反应中容易得到电子变成稳定结构。
元素周期表最右侧一列为稀有气体元素，这类元素原子最外层为8个电子（氦元素原子最外层为2），不易得失电子，均为稳定结构。
2.
元素周期表的结构
（1）每—横行（周期）：元素周期表中共有7个横行，每一横行叫做一个周期，共7个周期。同周期，电子层数相同。
（2）每一纵行（族）：元素周期表中共有18个纵行，每一纵行叫做一个族（8、9、10三个纵行共同组成一个族），共有16个族。同族最外层电子数相同。
（3）每—格：在元素周期表中，每一种元素均占据一格。每一格均包含一种元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。
（4）原子序数=核电荷数=质子数=电子数；
如图所示：
知识点（四）单质和化合物
1、概念
（1）单质：由同种元素组成的纯净物。例如：氧气O2、磷P、铜Cu等
（2）化合物：由不同种元素组成的纯净物。例如：水H2O、高锰酸钾KMnO4等。
（3）氧化物：如果化合物仅由两种元素组成且其中一种是氧元素，则此种化合物称为氧化物，如水（H2O）、二氧化碳（CO2）等。氧化物属于化合物。
2、物质的分类

展开更多......

收起↑